共用天线分配器和一同使用的发射及接收装置制造方法及图纸

一种共用天线分配器，在两个导体面里有一部分非导体部分，在这一部分里有一以ＨＥ１１１制式谐振的介质谐振器，有两个末端分别面对着介质谐振器的介质杆，组成两个介质条，一压控振荡器和一混频器分别与两个介质条连接。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种共用天线分配器，特别是一种用在毫米波雷达上的有一个介质条的并能装载在一车辆上的共用天线分配器，以及使用这种分配器的发射和接收装置。装在车辆上的毫米波雷达用来测量所在车辆和另一车辆之间的相对速度以及所在车辆和其他车辆间的距离，这种毫米波雷达的发射和接收装置一般包括一个毫米波压控振荡器，一个环行器，一个耦合器，一个混频器，一个天线或同类物，这组模块装在车辆的前部或后部使用。在附图说明图11中，从卡车500上用FM-CW制式发射并接收毫米波，可以测量卡车500和前面汽车600间的相对距离和相对速度。图12是一个用在这里的毫米波雷达方框图，发射和接收装置及天线装在车辆的前部。一个信号处理部控制发射和接收装置，使它以预定方式发射毫米波，并对由天线接收的发射波进行分析以便计算，例如两个车辆间的距离。当两车间的距离小于预定距离，信号处理部控制一个警报部提醒驾驶员注意。图13展示了已有技术的发射和接收装置的结构，是一个移去了覆盖在介质杆(见后面说明)顶部的导体板的平面透视图。在图13中，标号72代表一个环行器，及一个压控振荡器71和一个安置在环行器72两边的端头71。81代表一个作为初级辐射器的介质谐振器，一个介质杆74安置在环行器72和介质谐振器81之间。82代表接收初级辐射器的一个介质谐振器，85代表一个混频器，一个介质杆84安置在介质谐振器82和混频器85之间。还有，一个细长型的介质杆76，分别为曲线形的介质杆75和77，并连接端头78和79。介质杆74和75贴近构成一耦合器80，介质杆84和77贴近构成一耦合器83。介质透镜86和87分别安放在介质谐振器81和82的上部。图14是图13中的发射和接收装置的等效电路图。压控振荡器71包括一变容二极管和甘恩二极管。一振荡信号通过环行器72传送到介质谐振器81，并通过介质谐振器81上部的导体板和介质透镜86构成的窗口辐射出去。环行器72和端头73构成一隔离器。RF信号通过介质透镜87和介质谐振器82被接收，并通过介质杆84传送。同时，Lo信号(本振信号)通过耦合器80和83输入到介质杆84并传人混频器85。混频器85由一肖特基势垒二极管构成，并产生IF信号(中频信号)。无论如何，在一个毫米波雷达的发射和接收装置里，必定在介质杆里有一弯曲条(曲线部分)，为了给混频器提供一部分发射信号作为Io信号(本振信号)，在装置里至少有两处有两个介质杆互相靠近的耦合器。要构成这样的耦合器，就需要一块较大的面积。特别是，当介质条使用无辐射介质条(NRD传导)，在弯曲处LSM制式和LSE制式的正交会失真，而且两种制式会发生耦合。这样，只有在条的曲率半径及弯曲角在一较窄的角度内，才能达到低损耗特性。因而，耦合器的形状受到限制，要使该装置较小是困难的。同时，天线孔径的直径也是依据发射和接收装置的规格而定。例如，发射波在正向100m以外的3.5m的范围内，其波束角是2′，则天线的孔径在60GHz波段必须将近170mm。进一步说，当发射波在正向50m以外的3.5m的范围内，其波束角是4。因此，天线孔径必须将近90mm。在图13的发射和接收装置里，由于是耦合器和压控振荡器及混频器共同组成，其所占面积比天线还大，所以发射和接收装置的整体必须很大。为了达到使装置变小的目的，在发射和接收上共用一个天线是可能的。不过，在这种方案里，一个分配发射信号和接收信号的环行器是必需的，这样就不能较大地减小尺寸。本专利技术的一个目的是提供一种小型共用天线分配器和一种使用这种分配器的发射和接收装置。根据本专利技术的一个方面，提供一种共用天线分配器，包括两面的导体部件；一安置在导体部件间的介质谐振器。在至少一个导体部件里有一非导体部件，并在一面对介质谐振器的位置。而且，第一个介质线和第二个介质线安置在与介质谐振器紧邻。由于共用天线分配器只用一个谐振器，以及被谐振器插在中间的至少两个互相面对的介质线，所以这种共用天线分配器结构简单。根据本专利技术的另一方面，提供发射和接收装置，包括一振荡器，与中间插有共用天线分配器的介线条中的一个耦合，一混频器电路，与另一介质线耦合。在这个发射和接收装置里，由于只有一个共享天线分配器安置在振荡电路和混频电路之间，所以这种发射和接收装置结构简单。发射和接收装置可以进一步包括一像喇叭样的电磁导体，围绕在非导体部件周围。喇叭能有效地聚焦辐射波到介质谐振器上。发射和接收装置还进一步包括一介质透镜，在面对非导体部件的位置。介质透镜能提高来自介质谐振器的辐射波的聚焦。上述的和进一步的目的，方面和新颖性，将在随后的结合附图的详细说明中阐述清楚。图1A和1B是本专利技术的共用天线分配器和使用这种分配器的发射和接收装置的第一种方案的结构；图2A、2B和2C是共用天线分配器的结构；图3是图1A、1B中的发射和接收装置的电路框图；图4A和4B本专利技术的第一种方案的一个介质线的剖面结构图；图5A、5B和5C是压控振荡器和混频器的结构图；图6A、6B和6C是本专利技术第二种方案的共用天线分配器的结构图；图7A和7B表示本专利技术的第二种方案的发射和接收装置的电路单元结构；图8表示本专利技术的第三种方案的发射和接收装置的电路单元结构；图9A、9B和9C分别是本专利技术的发射和接收装置的第四第五第六种方案的剖面图；图10A1、10A2、10B1、10B2是本专利技术的用在发射和接收装置的另一介质表示的结构剖面图；图11表示装在一车辆上的毫米波雷达使用状况，以及探测距离和发射波的波束宽度的关系；图12是装在车上的毫米波雷达的结构框图；图13是已有技术的发射和接收装置的结构平面透视图；图14是图13中的发射和接收装置的等效电路图。采用一个介线条的共用天线分配器和使用这种共用天线分配器的发射和接收装置的结构，按第一种方案在下面从图1A、1B到5说明。图1A和1B中电路单元4包括一压控振荡器1，一共用天线分配器2，和一混频器3。共用天线分配器2安置在单元的中心，压控振荡器1和混频器3安置在共用天线分配器2的两边。图1B所示的电路单元4，装在盒5中较低的部位并盖有后盖6。接下去，一介质透镜7装在盒5的上面。介质透镜7用合成材料制作，如树脂和陶瓷，有大约4.0的感应电容。在介质透镜7的上面和下面有感应电容大约2.0的防止反射匹配层。一介质谐振器11，作为一初级垂直辐射器，安在共用天线分配器2的中心的介质透镜的焦点位置。图2A、2B分别是共用天线分配器2的顶视图和剖面图。在导体板14的中心有一开口o。导体板14的表面涂有导电质；因而，在开口o的地方就没有导电质。以HE111制式谐振的介质谐振器11安置在开口o的下面，介质谐振器11的中轴与导体板14和15的表面是垂直的。第一个介质杆12和第二个介质杆13安置在导体板14和15之间，介质杆12和13的末端分别面对着介质谐振器11。LSM制式的电磁波在介质杆12里传播，电场的方向与介质杆12的长度方向(图中的X-轴方向)成直角并与导体板14和15平行(图中的Y-轴方向)，磁场方向与导体板14和15垂直。由于介质谐振器11以HE111制式产生谐振，电场组的方向与介质杆12的电场的一样，所以第一个介质杆12与介质谐振器11很容易地相互耦合。接着，线性极化的电磁波通过开口o以垂直方向(图中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共用天线分配器，包括：两面的导体部件；一个介质谐振器，安置在所述导体部件之间；在至少一个所述导体部件里，有一非导体部件，面对着所述的介质谐振器；第一介质条，与所述介质谐振器紧贴；并且还有第二介质条，也与所述介质谐振器紧贴。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：石川容平，谷崎透，西田浩，齐藤笃，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：JP[]